Soluzioni fibrorinforzate per le pavimentazioni in calcestruzzo di una grande logistica commerciale

Progetto di un pavimento in calcestruzzo FRC: le richieste della committenza

Un’importante catena della grande distribuzione ha recentemente investito nella realizzazione di un nuovo e moderno centro logistico distributivo. L’edificio ha una superficie coperta di 34.000 mq, in cui trova spazio una cella frigorifera a bassa temperatura di circa 3.500 mq. Il magazzino intensivo è dotato di scaffalature di altezza circa 10 metri.

Per poter sopportare in modo adeguato e durevole le sollecitazioni dovute sia agli elevati carichi statici distribuiti e concentrati che a quelli dinamici, lo studio della pavimentazione è stato accurato ed è stato motivo di numerosi confronti per giungere a tre differenti soluzioni esecutive, specifiche per le tre differenti destinazioni d’uso previste (magazzino intensivo, cella frigorifera e piazzale esterno), optando per l’utilizzo di un calcestruzzo fibrorinforzato in tutte le aree.

La pavimentazione dedicata allo stoccaggio su scaffalature e movimentazione, infatti, è fibrorinforzata con fibre in acciaio ad alta resistenza a trazione, mentre per la cella a bassa temperatura e per il piazzale esterno di carico e transito dei camion si è optato per una soluzione combinata con fibre polimeriche e rete elettrosaldata.

Date le particolari richieste in termini di sollecitazioni sulla pavimentazione, quindi, la soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato è stata identificata come la migliore sia in termini realizzativi che prestazionali. Tale tecnologia, ha infatti permesso di garantire un rinforzo tridimensionale nell’intera sezione del pavimento dimezzando le tempistiche di realizzazione delle opere stesse, contenendone lo spessore della stessa pavimentazione e salvaguardando quindi gli aspetti di sostenibilità ambientale.

Il progetto della pavimentazione fibrorinforzata

Un incarico molto complesso e sfidante ha impegnato il dipartimento tecnico di FIBROCEV.

Ascoltate le esigenze della Committenza, le iniziali richieste progettuali sono state affrontate in modo analitico, olistico e basandosi sul propositivo confronto con lo studio di ingegneria incaricato del calcolo strutturale dell’edificio. A seguito di aggiornamenti e migliorie progettuali, il team di professionisti ha concordato i layout finali delle diverse aree del pavimento fibrorinforzato.

Inoltre, per la realizzazione di una buona pavimentazione industriale, è stata posta particolare attenzione anche al mix design del calcestruzzo, in modo da garantire la corretta integrità della piastra sia durante le prime ore di maturazione del calcestruzzo che per preservarne la vita utile in relazione ai carichi agenti e al ritiro del calcestruzzo stesso.

Oggigiorno, infatti, il progetto di una pavimentazione industriale assume un ruolo sempre più fondamentale in quanto, rispetto al passato, la stessa svolge di fatto la funzione di vera e propria fondazione dovendo sopportare carichi sempre più gravosi sia statici, dati da scaffalature di altezza sempre più importanti, che dinamici, dovuti al passaggio di mezzi di trasporto di grandi dimensioni. Inoltre, le richieste in termini di planarità si sono fatte sempre più stringenti prediligendo, quindi, l’impiego di sistemi quanto più automatizzati e di precisione.

Una non corretta progettazione di una piastra in calcestruzzo può provocare, quindi, danni molto importanti, oltre che da un punto di vista economico, anche e soprattutto per la sicurezza degli utilizzatori finali.

Il modello di calcolo utilizzato nel progetto della pavimentazione

Il progetto di una pavimentazione industriale si basa sulla schematizzazione della piastra su un supporto continuo, in cui il terreno di sottofondo viene modellato come un insieme di elementi elastici indipendenti (teoria di Winkler).

Vengono quindi inizialmente eseguite le analisi allo Stato Limite di Esercizio (SLE), verificando la deformabilità della piastra al gradiente termico e la fessurazione da ritiro. La verifica allo Stato Limite Ultimo (SLU) della pavimentazione in calcestruzzo fibrorinforzato viene, invece, condotta confrontando il valore di progetto delle azioni sollecitanti con i corrispondenti valori resistenti, ottenuti dalle resistenze residue del calcestruzzo fibrorinforzato secondo il modello di calcolo proposto da Meyerhof e riportato nel documento di progettazione delle pavimentazioni industriali Technical Report 34 verificando, quindi, la piastra in posizione interna, ai bordi liberi e agli angoli liberi (come intersezione tra due pareti o tra giunti metallici di costruzione, angoli di pilastri o di pozzetti interni) i quali risultano essere, come ben noto, le aree più deboli di una pavimentazione.

Le analisi numeriche prevedono l’utilizzo di un legame costitutivo a trazione post-fessurazione determinato sulla base di prove sperimentali sul materiale fibrorinforzato in accordo con la normativa UNI EN 14651. Tale norma prevede lo svolgimento di prove di flessione su tre punti di carico, condotte su elementi intagliati di dimensione 600x150x150mm, mediante i quali è possibile determinare le resistenze post-fessurazione fR1, tipica per le condizioni di esercizio SLE, e fR3, necessaria, invece, per le verifiche allo stato limite ultimo SLU.

Il progetto della pavimentazione per il magazzino intensivo

Per garantire le prestazioni richieste e il soddisfacimento delle verifiche ai carichi agenti, il modello di calcolo ha restituito una soluzione progettuale fibrorinforzata considerando l’impiego di un calcestruzzo FRC con l’uso di fibre in acciaio strutturali ad alta resistenza a trazione FIBRAG^® STEEL: F-WG 60/80 SHT.

Caratteristiche delle fibre utilizzate nel mix design del calcestruzzo

FIBRAG STEEL: F-WG 60/80 SHT
Gruppo (UNI EN 14889-1) I
Lunghezza (L) 60 mm
Diametro (D) 0,75 mm
Rapporto d’aspetto (L/D) 80
Forma Uncinata alle estremità
Resistenza a trazione 1.855 N/mm²
Numerosità 4.800 fibre/kg

Grazie all’elevato grado di miscelabilità e di distribuzione uniforme all’interno della matrice cementizia, le fibre FIBRAG^® STEEL forniscono, infatti, un eccellente rinforzo tridimensionale della sezione, incrementando la resistenza ultima a trazione del calcestruzzo e controllando in maniera attiva il ritiro igrometrico del calcestruzzo, oltre a garantire una maggiore durabilità delle pavimentazioni stesse.

I getti per la realizzazione della pavimentazione sono stati eseguiti attraverso la fornitura di circa 6.800 mc di calcestruzzo con successiva stesura manuale. I campi giornalieri di getto sono di circa 1.000 mq.

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All'interno dell'articolo i dettagli sul progetto della pavimentazione della cella frigorifera a bassa temperatura e del piazzale esterno.